暑假Python基础整理 --异常处理及程序调试
异常概念
在程序运行过程中，经常会遇到各种各样的错误，这些错误统称为“异常”。如下表是Python常见的异常与描述：
| 异常 | 描述 |
|---|---|
| NameError | 尝试访问一个未声明的变量引发错误 |
| IndexError | 索引超出序列范围引发错误 |
| IndentationError | 缩进错误 |
| ValueError | 传入的值错误 |
| KeyError | 请求一个不存在的字典关键字引发的错误 |
| IOError | 输入输出错误（如要读取的文件不存在） |
| ImportError | 当import语句无法找到模块引发的错误 |
| AttributeError | 当尝试访问位置的对象属性时，引发的错误 |
| TypeError | 类型不合适引发的错误 |
| MemoryError | 内存不足 |
| ZeroDivisionError | 当除数为0时引发的错误 |
异常处理语句
try...except 语句
使用try...except语捕获并处理异常时，把可能产生异常的代码放在try语句块中，把处理结果放在except语句块中：若try执行时出现错误，将会执行except语句块，否则将不执行except语句块，语法结构如下：
try:block1
except [ExceptionName [as alias]]:block2
block1：表示可能报错的代码块ExceptionName [as alias]：可选参数，用于指定要捕获的异常。[as alias]表示为当前的异常指定一个别名，通过该别名，可以记录异常的具体内容block2：表示进行异常处理的代码块
在捕捉异常时，如果需要同时处理多个异常，可以在
except语句后面使用()将可能出现的异常括起来，间隔使用逗号分割。
try...except...else 语句
还有一种方式是在try...except的基础上加上else子句，用于指定当try语句没有发现异常时要执行的语句。当在try语句执行过程中未发现异常，则执行else子句，否则将不执行。
try...except...finally 语句
完整的异常处理语句应该包含finally代码块，通过情况下，无论程序执行是否出现异常，而finally语句都将会执行。其语法格式如下：
try:block1
except [ExceptionName [as alias]]:block2
finally:block3
使用 raise 语句抛出异常
如果某个函数或者方法可能会产生异常，但不想在当前函数或者方法中处理这个异常，则可以使用 raise 语句在函数或者方法中抛出异常，其语法格式如下：
raise [ExceptionName[(reason)]]
ExceptionName [(reason)]：可选参数，用于指定抛出的异常名称，以及异常信息的相关描述。若省略，就会把当前的错误原样抛出。reason：参数reason可以省略，若省略，则在抛出异常时，不附带任何描述信息。
程序调试
使用 IDLE 进行程序调试
1.首先打开IDLE Shell窗口，在主菜单选择 Debug -> Debugger 菜单项，将打开Debug Control 对话框，同时IDLE Shell 窗口将显示[DEBUG ON]表示已处于调试状态。如下图：
2.然后在IDLE Shell窗口中选择 File -> Open 菜单项，打开需要调试的文件，然后在想要添加断点的行上右击选择 Set Breakpoint菜单项可以添加断点，在想要取消断点的行上右击选择 Set Breakpoint菜单项可以取消断点。添加断点的行将以黄色底纹标记，如下图：
3.在添加所需的断点（添加断点的原则是：程序执行到这个位置时，想要查看某些变量的值，就在这个位置添加一个断点）后，按F5键，执行程序，这是Debug Control对话框中显示程序的执行信息，选择Globals复选框，将显示全局变量，默认只显示局部变量。如下图：
4.图中可以看到调试工具栏处的提供的5个按钮。此处单击Go按钮继续执行程序，直到执行到所设置的第一个断点处，程序才被暂停执行，在此期间，Debug Control窗口的数据将发生变化，如下图：
5.继续点击Go按钮，将执行到下一个断点，查看变量的变化，直到全部断点全部执行完毕。调试工具栏的按钮状态将变为不可用，如图：
6.程序调试完成后，可以关闭Debug Control对话框，此时Python Shell中将显示[DEBUG OFF]表示已经结束调试。
调试工具栏的5个按钮介绍：
| 按钮名称 | 功能 |
|---|---|
| Go | 执行跳至断点操作 |
| Step | 进入要执行的函数 |
| Over | 用于单步执行 |
| Out | 跳出所在的函数 |
| Quit | 结束调试 |
在调试过程中，如果所设置的断点处有其他函数调用，还可以单击
Step按钮进入函数内部.当确定该函数没有问题时，可以单击Out按钮跳出该函数；或者在调试的过程中，当需要对已经发现的问题的原因进行修改时，可以直接单击Quit按钮结束调试。另外，如果调试的目的不是很明确（即不确认问题的位置），也可以直接单击Step按钮进行单步执行，这样可以清晰地观察程序的执行过程和数据的变量，方便找出问题。
使用 assert 语句调试程序
还可以在代码中通过print()函数把可能出现的变量输出，便于查看，但是会产生很多冗余信息，所以比较麻烦。因此，Python还提供了一种方法，即使用assert语句进行调试。它一般被用于对程序某个时刻必须满足的条件进行验证。其语法格式如下：
assert expression[,reason]
expression：条件表达式。如果表达式为真，则什么都不做，否则，将抛出AssertionError异常。reason：可选参数，用于对判断条件进行描述，为了以后更好的直到哪儿出现了问题。
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